Question

【題目】亞硝酰氯(ClNO)可由NO與Cl2在通常條件下反應得到，化學方程式為2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)。

(1)在一定溫度下，該反應于一恒容密閉容器中達到平衡，繼續通入Cl2，逆反應速率________(填“增大”“減小”或“不變”)。

(2)已知幾種化學鍵的鍵能數據如表(亞硝酰氯的結構式為Cl—N=O)：

化學鍵	NO	Cl—Cl	Cl—N	N=O
鍵能/(kJ·mol－1)	630	243	a	607

2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)　ΔH＝－111 kJ·mol－1，則a＝________。

(3)在1 L的恒容密閉容器中充入2 mol NO(g)和1 mol Cl2(g)，在不同溫度下測得c(ClNO)與時間的關系如圖：

①從反應開始到10 min時NO的平均反應速率v(NO)＝________mol·L－1·min－1。

②T2時該反應的平衡常數K＝________。

(4)一定條件下在恒溫恒容的密閉容器中按一定比例充入NO(g)和Cl2(g)，平衡時ClNO的體積分數隨n(NO)/n(Cl2)的變化圖像如圖，則A、B、C三狀態中，NO的轉化率最大的是________點，當n(NO)/n(Cl2)＝1.5時，反應達到平衡狀態ClNO的體積分數可能是D、E、F三點中的________點。

Answer 1

【答案】增大 200 0.1 2 A D

【解析】

(1)該反應于恒容密閉容器中達到平衡，繼續通入Cl2，平衡正向移動；

(2)根據焓變與鍵能關系計算；

(3)①根據反應速率公式進行計算;

②根據平衡常數K＝計算;

(4)n(NO)/n(Cl2)的值越小，NO的轉化率越大;

n(NO)/n(Cl2)＝2時，反應達到平衡狀態ClNO的體積分數最大。

(1)該反應于恒容密閉容器中達到平衡，繼續通入Cl2，平衡正向移動，c(ClNO)增大，逆反應速率增大，直至正、逆反應速率相等時反應再次達到平衡；

(2)由2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)　ΔH＝反應物總鍵能－生成物總鍵能＝(2×630＋243)kJ·mol－1－(2a＋2×607)kJ·mol－1＝(289－2a)kJ·mol－1＝－111 kJ·mol－1，解得a＝200；

(3)①反應至10 min時，c(ClNO)＝1 mol·L－1，則v(ClNO)＝＝0.1 mol·L－1·min－1，則NO的平均反應速率v(NO)＝v(ClNO)＝0.1 mol·L－1·min－1;

②起始時c(NO)＝2 mol·L－1，c(Cl2)＝1 mol·L－1，T2下，反應達到平衡時c(ClNO)＝1 mol·L－1，根據2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)，則平衡時c(NO)＝1 mol·L－1，c(Cl2)＝0.5 mol·L－1，T2時該反應的平衡常數K＝＝＝2;

(4)n(NO)/n(Cl2)的值越小，NO的轉化率越大，故A、B、C三狀態中NO的轉化率最大的是A點;

n(NO)/n(Cl2)＝2時，反應達到平衡狀態ClNO的體積分數最大，結合題圖2中曲線的變化趨勢，當n(NO)/n(Cl2)＝1.5時，反應達到平衡狀態ClNO的體積分數可能是D點。